Locos por la Geología

Ya antes les expliqué la Segunda Ley, invirtiendo el orden tradicional, porque esta secuencia alternativa me parece más lógica.

Y ahora es un momento adecuado para presentarles la Primera Ley, que fue originalmente expresada en el Siglo XVII por Steno, de quien ya les hablé en el post que les he linkeado más arriba.

¿Qué dice la versión original de la Primera Ley de la Estratigrafía?

Según las traducciones que se prefieran, la formulación cambia también, pero básicamente expresa que todo estrato es más viejo que aquél que lo sobreyace, y más joven que el que tiene por debajo.

Es una respuesta al proceso según el cual los materiales desgastados de rocas preexistentes, se depositan en los sitios favorables- como áreas deprimidas, por ejemplo- unos sobre otros, a lo largo del tiempo.

Este fenómeno es tan obvio que podríamos rebautizarlo «principio del apilamiento lógicamente esperable», y sin embargo, veremos en seguida que ni fue tan fácil acuñar la ley, ni es tampoco del todo inquebrantable.

¿Por qué fue necesario explicitar este postulado?

Después de lo explicado más arriba, uno podría preguntarse hasta dónde fue una novedad, o hasta dónde valió la pena la expresión formal de esa Primera Ley de la Estratigrafía.

Sin embargo, en el Siglo XVII, todavía la Iglesia ejercía un notable dominio sobre el conocimiento científico, y la sola idea de una progresiva depositación de materiales que fueran lentamente conformando el paisaje era considerada herética, ya que contradecía el dogma según el cual todo era el resultado de un acto de voluntad divina, ejercido sin ajuste a lo que hoy entendemos como tiempo geológico.

Por eso, la concepción de un paisaje en lenta evolución a lo largo de miles de años de sedimentación de materiales fue en su momento audaz y novedosa, y de allí el mérito de explictar este principio, que se conoce también como Ley de Superposición de los estratos.

¿Es la Ley de Superposición, una regla de oro?

No, si entendemos como regla de oro a un postulado inviolable y carente de excepciones, ya que son muchas las situaciones particulares en que los estratos que aparecen en un paquete no respetan el orden consecutivo que les correspondería por sus edades relativas.

¿Cuáles son las excepciones?

Son excepciones a esta regla, aquellas situaciones en que deformaciones tectónicas posteriores a la depositación, (a veces cientos, miles, cientos de miles o hasta millones de años posteriores) invierten de alguna manera, sea por fallas o plegamientos, por ejemplo, las posiciones relativas de las capas afectadas.

Veamos un par de ejemplos que pueden clarificar lo que les digo.

En la foto que ilustra el post, seguramente alcanzan a distinguir un plano oblícuo con traza desde arriba a la derecha, hacia abajo a la izquierda, que claramente separa sedimentos rojizos, que quedan por debajo del plano, de otros bastante más pardo grisáceos que quedan por encima de él.

Pues bien, esos sedimentos rojos son mucho más recientes que los que les sobreyacen, lo cual es opuesto al postulado de la superposición. Contamos con dataciones de ambos, de modo que eso puede asegurarse.

La razón de esa circunstancia excepcional, es que ha ocurrido un cabalgamiento, debido a fuerzas compresivas que actuando según direcciones enfrentadas, han empujado los materiales más recientes por debajo de los más viejos. Esto es así porque la compresión produce un «acortamiento» del espacio por expresarlo de algún modo, y cuando ya los materiales no disponen de más lugar para su desplazamiento se montan unos sobre otros. Todo el proceso será motivo de más de un post en el futuro, por lo cual, ahora me permito una explicación bastante grosera, que iremos refinando al avanzar en nuestras conversaciones.

En la foto que ven a la derecha, que he modificado a partir de una correspondiente al CD interactivo de Freeman y Siever (2000), lo que pueden ver es una alteración en el orden original de la depositación de los sedimentos, que no se debe ya a una falla sino a un plegamiento. Para dimensionar la zona alterada, observen que lo que se ve abajo son dos camionetas. Pues bien, en este caso, para una mejor comprensión, les he señalado con la letra A (en rojo) los estratos que asumimos como más antiguos y que estaban inicialmente más abajo en la secuencia, cuando ésta era aún horizontal. (Alguna vez hablaremos de los criterios para reconocer las posiciones originales, también). Los estratos marcado con una B, son los más nuevos.

Traten de seguir el trazo de ambos, que debido a la forma en que han sido doblados por fuerzas tectónicas, es bastante ondulado. Y ahora, vean el segmento blanco que les he dibuja, para que sigan a lo largo de él, la nueva secuencia constituida verticalmente a partir de la deformación.

Vean que desde arriba hacia abajo, aparecerán sucesivamente el estrato A, luego B, A, B y otra vez A, es decir que en algunos momentos, B, que es más nuevo, quedará por debajo de los materiales A, de mayor edad.

Creo que el ejemplo es bien claro, y expresa muy gráficamente la excepción a la que me refiero.

¿Cómo se formula en la actualidad la ley?

Hoy, cuando se ha asumido ya que la validez del postulado depende de que no haya perturbaciones posteriores debidas al diastrofismo, la ley se completa con la enunciación de esa salvedad y reza:

Todo estrato es más viejo que aquél que lo sobreyace, y más joven que el que tiene por debajo, siempre y cuando no hayan tenido lugar deformaciones tectónicas posteriores a la depositación.

¿Cuál es la utilidad de esta ley?

Básicamente permite reconstruir la historia de los paisajes, denunciando la ocurrencia de cambios y deformaciones estructurales que no siempre son tan claramente visibles como en las fotos que he incluido aquí. Por otra parte, en secciones no perturbadas, permite establecer dataciones relativas, y reconstruir columnas más o menos completas, sin la necesidad de datar cada uno de los sedimentos presentes. Debido al costo, lentitud y dificultad implícita en cada datación, esta posibilidad es muy ventajosa.

Bibliografía

Press,F; Siever,R. 2000 «Understanding earth». Freeman and Company New York.

Bueno, por hoy me despido hasta el miércoles, en que volveré con alguna información útil para ustedes. Un abrazo, Graciela.

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Hoy les presento la faceta artística de otro geólogo, que además fue alumno mío, y que está exhibiendo sus fotografías en un local de Córdoba, donde de paso pueden comer algo rico.

Pronto iré yo misma a disfrutarla. Un abrazo Graciela

El post del lunes pasado ya nos ha ido introduciendo en tema, de modo que hoy sólo nos queda completar algunos pocos puntos, pero les recomiendo que si no lo han hecho ya, vayan a leer la primera parte, para darle un marco más completo a lo que leerán hoy.

¿Cuál es la incidencia del terreno subsuperficial?

Las condiciones del terreno por debajo de la superficie, aunque pueden parecer de escasa incidencia en lo que pase con el agua recientemente precipitada, definen sin embargo algo muy importante, que es el grado de saturación del terreno expuesto.

Es importante entonces recordar que cuanto más saturado de agua se encuentre el terreno, más dificultosa es la infiltración, y más agua escurre por la superficie.

El hecho de que un suelo esté más o menos saturado, resulta a su vez de la capacidad que éste tiene de evacuar el agua, en todo su volumen, incluyendo así las partes más profundas.

Y allí entran en juego entonces las condiciones de porosidad y permeabilidad del material involucrado.

¿Qué se entiende por porosidad?

Porosidad es la relación entre los espacios vacíos y el volumen total de una roca. Se expresa comúnmente en porcentaje, según la siguiente ecuación:

porosidad= (volumen de poros/ volumen total) x100

Depende en principio del tamaño, la forma y la selección de los granos que constituyen el sedimento involucrado, (porosidad primaria); pero puede también deberse a la presencia de fracturas, cavidades de disolución, o espacios dejados por escapes de gases en vulcanitas, en cuyo caso se trata de rocas duras, y la porosidad es de carácter secundario. También de carácter secundario es la porosidad resultante de perturbaciones biológicas, tales como huecos dejados por raíces, o por remoción de partículas por la fauna.

La porosidad indica solamente la capacidad para retener el agua, pero no necesariamente implica posibilidad de movimiento o de flujo a través del material afectado.

Es la permebilidad la que define las reales probabilidades de traslado del agua a lo largo de ciertas distancias.

¿Qué es la permeabilidad?

La permeabilidad es la capacidad de un material de ser atravesado por un líquido, y se expresa como la cantidad de agua que fluye por una superficie unitaria de una sustancia dada, en la unidad de tiempo.

La permeabilidad se relaciona con la porosidad, pero no de una manera directa. Si bien, la porosidad es requisito previo, -todo sedimento permeable debe ser poroso- un material puede ser poroso e impermeable.

En efecto, para que un cuerpo que posee poros sea permeable, esos poros deben estar suficientemente interconectados.

Un ejemplo típico es la arcilla, que por el tamaño tan pequeño de las partículas que involucra, resulta muy porosa, pero por la forma de empaquetamiento de esas partículas, cierra las posibles conexiones entre espacios vacíos, con lo cual pese a su alta porosidad es prácticamente impermeable.

También la permeabilidad puede ser secundaria, cuando por ejemplo se trata de una roca masiva, sin porosidad, pero afectada por agrietamientos, fisuras o diaclasas que permiten el pasaje del líquido, aun cuando sólo sea por espacios muy restringidos y limitados.

En función de la porosidad y la permeabilidad subsuperficial, el estado de saturación de la capa sobreyacente es variable, y favorece en unos casos la infiltración, y en otros el escurrimiento.

¿Cómo actúa la vegetación?

La vegetación favorece fundamentalmente a la evaporación, ya sea porque intercepta una porción del agua precipitada, generando su paso hacia el estado de vapor de agua directamente desde la superficie vegetal; o porque la incorpora a su ciclo vital y la devuelve como evapotranspiración, o la retiene como parte de sus tejidos.

Cualquiera sea el caso, el escurrimiento disminuye, porque además la rugosidad que la flora provee al terreno, desacelera los desplazamientos del agua.

¿Cuál es la injerencia del hombre?

En general es indirecta, pero nunca despreciable. Y digo que es indirecta, porque normalmente lo que hace es modificar los factores ya mencionados, por ejemplo a través de la deforestación o reforestación, de la construcción de caminos pavimentados o consolidados, de la urbanización, de la impermeabilización de terrenos, por ejemplo para su uso como plantas de tratamiento de residuos, etc.

Repetimos entonces lo ya dicho: todas y cada una de las intervenciones humanas pueden tener un impacto indeseado si se afecta el balance hídrico sin intentar su compensación, siquiera relativa, a través de otras acciones colaterales.

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P.S.: La imagen que ilustra el post vino en una cadena de mails, no conozco al autor.

After attending the Books and Blogs event in New York, Guillermo came back with very interesting books as a gift for Locos por la Geología. One of those books is «Eating dirt» written by Charlotte Gill, some paragraphs of which I will be sharing with you, because they are specially good.

Today, an  interesting quotation, where the difference between two terms related to the foresters activity is clearly stated. This same post is published in Spanish below.

Después de asistir al evento Books and Blogs en Nueva York, Guillermo volvió con libros muy interesantes como regalo para Locos por la Geología. Uno de esos libros es «Eating dirt» (Comiendo Tierra), de Charlotte Gill, algunos párrafos del cual estaré compartiendo con ustedes porque son especialmente buenos.

Hoy, una cita interesante, donde se establece claramente la diferencia entre dos términos relacionados con la actividad de  forestación.

In rich countries and poor countries, tree planters poke at the dirt with hoes and digging sticks and even earth- moving machinery… On Arbor Day troops of Boy Scouts break out the shovels. City dwellers plant trees in urban parklands to beautify and oxigenate their neighborhoods. When we do it between the stumps on industrial logging sites, it´s called reforestation. When a woodlot is planted in an old, abandoned field, it’s known as afforestation– though in some cases this fallow turf was also once a forest, albeit many generations ago. Then the only difference between these two concepts- between forest renewal and forest anew- is time.

(Note: bold letters are highligted by me)

Versión en Castellano.

En países ricos y países pobres, los plantadores de árboles hurgan la tierra con azadones y picos, y aun con maquinaria pesada… En el día de la Pérgola, tropas de Niños Exploradores, rompen sus palas. Habitantes urbanos plantan árboles en tierras parquizadas de la ciudad para embellecer y oxigenar sus vecindarios. Cuando lo hacemos entre los tocones de sitios de tala industrial, se le llama reforestación. Cuando un bosque se planta en un viejo campo abandonado, se lo conoce como forestación– aunque en algunos casos este campo en barbecho fue tambié©n alguna vez un bosque, aunque sea muchas generaciones atrás. Entonces, la única diferencia entre estos dos conceptos- entre bosque renoval y nuevo bosque- es el tiempo.

(Nota: Las negritas las he agregado yo)

P.S.: La imagen que ilustra el post es tomada de este sitio.

En un post anterior les expliqué con muchísimo detalle cómo el agua se recicla según un circuito que se representa en la ecuación hidrológica conocida como balance hídrico, y antes de leer este post sería bueno que repasaran esos conceptos.

Les dije en ese momento, que hay factores (naturales y también antrópicos) que definen la cantidad de agua cuyo destino será, según el caso, evaporarse, infiltrarse o correr por el paisaje.

Hoy hablaremos un poquito de esos factores, que si bien son supersencillos, y el mero sentido común apunta hacia ellos, muchas veces son desatendidos a la hora de la planificación territorial, con consecuencias casi siempre indeseadas e indeseables.

Como vale la pena ahondar un poco en algunos conceptos laterales, dividiré el tema en dos posts consecutivos, para otros tantos lunes.

¿Qué se entiende por factor?

Ya en el post relativo a sistemas, que he linkeado más arriba, les expliqué qué se entiende por factor, y les di algunos detalles más, pero recordemos aquí simplemente, que se puede pensar los factores en términos de «circunstancias», es decir características particulares de cada situación, que modifican de una u otra manera el curso de un proceso.

Para el caso del balance hídrico son las propiedades específicas de un terreno que favorecen o desfavorecen el escurrimiento, la infiltración o la evaporación. Todos se interrelacionan, y se influyen mutuamente, además.

¿Cuáles son los principales factores naturales en el balance hídrico?

En una enumeración sintética podríamos señalar los siguientes:

• Las características propias de la precipitación.
• La distribución temporal de las precipitaciones.
• El relieve.
• Las condiciones del terreno superficial.
• Las condiciones del terreno subsuperficial.
• La vegetación

¿Cómo influyen las características de la precipitación?

En primer lugar, debe considerarse si la precipitación es en forma de nieve, granizo o lluvia. En los dos primeros casos hay un natural retraso en el escurrimiento, debido al tiempo requerido para la fusión que facilita el escurrimiento.

En segundo lugar, es vital la intensidad de la precipitación, vale decir la cantidad de agua caída por unidad de tiempo. Cuanto más intensa es la lluvia más favorecido es el escurrimiento, y cuanto menos intensa, más factible la infiltración.

¿Cómo influye la distribución anual de las precipitaciones?

En las regiones donde las precipitaciones se concentran en unos pocos meses en el año, y siendo los montos de las mismas lo suficientemente elevados como para generar lluvias intensas, un alto porcentaje del agua disponible escurre superficialmente.

Donde no hay estacionalidad, lo corriente es que las precipitaciones revistan menor intensidad, con lo cual la favorecida es la infiltración.

Y allí donde la sequía es la norma, y hay sólo unas pocas lluvias anuales, las condiciones atmosféricas suelen ser muy proclives a la rápida evaporación.

Hasta aquí habrán notado ustedes que estos factores son altamente independientes de la acción antrópica, pero algunos de los que siguen, pueden en cambio verse afectados en alguna medida por las acciones humanas, razón por la cual es tan importante tener en cuenta la posible incidencia de las decisiones de planificación e intervención territorial sobre el balance hídrico.

En efecto, resultados indeseables como las inundaciones, el agotamiento de los acuíferos, o el ascenso de las napas hasta afectar los suelos y las urbanizaciones, pueden tener relación con la afectación de los factores que siguen, por decisiones erróneas, o insuficientemente evaluadas.

Veamos, entonces esos factores donde las acciones humanas impactan de manera más o menos directa.

¿Cómo incide el relieve?

Fundamentalmente a través de las propiedades de la pendiente. Cuanto más pronunciada y regular, más favorable resulta para el escurrimiento, por lo cual, menos cantidad de agua precipitada queda disponible para la evaporación y la infiltración.

Si la pendiente, en cambio, aun siendo empinada, presenta gran irregularidad, es decir que se ve interrumpida por espacios más planos, la velocidad de descenso del agua disminuye en esos sitios, permitiendo un aumento en las otras fracciones.

Cada cambio en el ángulo de la pendiente incide en el balance hídrico de manera casi inmediata.

Como generalización meramente ilustrativa, suele decirse que en áreas montañosas, alrededor del 80% del agua precipitada tiende a escurrir, mientras que en zonas de llanura el escurrimiento desciende hasta aproximadamente el 1%.

Es por eso, por ejemplo que en zonas con relieves inclinados, un buen manejo implica el cultivo en terrazas que siguen las curvas de nivel, acortando así las pendientes y dificultando el escurrimiento.

¿Cuál es la incidencia del terreno superficial?

En primer lugar, cuanto mayor sea su rugosidad, y cualquiera sea la pendiente, la velocidad de escurrimiento disminuye, dando más oportunidades a la evaporación y la infiltración.

Inversamente, la compactación, natural o no, y la pavimentación, la nivelación, etc., -casi siempre antrópicas- tienden a favorecer el escurrimiento.

Entre otras condiciones naturales relacionadas con el terreno superficial y que inciden en el balance hídrico, se deben considerar: la granulometría del suelo, su textura, el tipo de roca presente, y su estado estructural (si hay o no fracturas, por ejemplo), el espesor del sedimento si lo hay, etc.

Muchas de estas características pueden ser alteradas por el hombre, a través de la urbanización, y algunas formas de manejo agrícola.

Por hoy creo que ya hemos conversado lo suficiente, pero para el próximo lunes, todavía nos quedan por contestar las siguientes preguntas:

¿Cuál es la incidencia del terreno subsuperficial?

¿Cómo actúa la vegetación?

¿Cuál es la injerencia del hombre?

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P.S.: La imagen que ilustra el post vino en una cadena de mails, no conozco al autor.